原理
冰醋酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液,采样时大气中的氮氧物经氧化管后以NO2 形式被吸收,生成亚硝酸和硝酸,亚硝酸与对氨基苯磺酸起重氮化反应,然后再与盐酸萘乙二胺偶合成玫瑰红色的氮化物,其颜色深浅与气样中NO2 浓度成正比,用分光光度法进行测定。由于气样中NO 不与吸收液发生反应,所以测定氮氧化物总量时必须先使试样通过氧化管,将NO 氧化成NO2 后,再通过吸收液进行显色。由此可知样气不通过氧化管测得的是NO2 含量,通过氧化管测得的NO2 和NO 的总量,
二者之差为NO 的含量。
材料与仪器
空气
冰乙酸 对氨基苯磺酸 盐酸萘乙二胺 亚硝酸钠
分光光度计 多孔玻璃板吸收管 具塞比色管 大气采样器
冰乙酸 对氨基苯磺酸 盐酸萘乙二胺 亚硝酸钠
分光光度计 多孔玻璃板吸收管 具塞比色管 大气采样器
步骤
一、试剂
1. 吸收原液(显色液):称取5.0 g对氨基苯磺酸,直接放入1 000 mL 棕色容量瓶中,加入50 mL 冰乙酸和900 mL 水,盖上瓶塞,轻轻摇动,待溶解完后,加入0.05 g盐酸萘乙二胺,溶解后用水稀释至标线,移至棕色瓶中。密封存放于冰箱中可保存3个月。若呈现红色应弃之重配。
2. 吸收液:取上述4 体积吸收原液,和1 体积水混合均匀,即得吸收液。临用前配制。
3. 氧化剂:筛取20~40 目石英砂,用(1+2)盐酸溶液浸泡一昼夜,用水洗至中性烘干。把三氧化二铬和石英砂按质量比1:20 混合,加少量水调匀, 105℃烘干,烘干过程中应多次搅动。制作好的三氧化二铬-石英砂应是松散的,若粘在一起,说明三氧化二铬太多,可适当多放一些石英砂,重新配制。将制作好的三氧化二铬-石英砂装入氧化管中,两端用脱脂棉塞好,用乳胶管两端连接密封制成氧化管。
4. 亚硝酸钠标准贮备液(CNO2-=100 ug/mL):称取0.1500 g 在干燥器内放24 h 的亚硝酸钠(NaNO2)溶于水中,定容至1 000 mL,移至棕色试剂瓶中。保存于冰箱中有效期为3 个月。
5. 亚硝酸钠标准液(5.0 ug/mL):吸取5 mL 上述贮备液于100 mL 容量瓶中,用水定容。临用时配制。
二、实验步骤
1. 标准曲线的绘制
取7 支具塞比色管编号,按表1 配制标准溶液系列。各管摇匀后避光放置15 min,用1 cm 比色皿于波长540 nm 处,以水为参比测定吸光度,用最小二乘法计算标准曲线的回归方程:
取7 支具塞比色管编号,按表1 配制标准溶液系列。各管摇匀后避光放置15 min,用1 cm 比色皿于波长540 nm 处,以水为参比测定吸光度,用最小二乘法计算标准曲线的回归方程:
Y=bx+a
式中:
Y——标准溶液吸光度A 与空白吸光度A0 之差;
b——回归方程的斜率;
x——NO2
-含量, ug;
a——回归方程截距。
2. 采样与显色
在一个多孔玻璃板吸管中,加入5 mL 吸收液,进气口用一条尽量短的乳胶管连接氧化管,以0.25 L/min 的流量采样至吸收液呈玫瑰红色为止(采样过程中应采取避光措施)。采样后,样品应尽快分析。记录采样现场温度和大气压力。
在一个多孔玻璃板吸管中,加入5 mL 吸收液,进气口用一条尽量短的乳胶管连接氧化管,以0.25 L/min 的流量采样至吸收液呈玫瑰红色为止(采样过程中应采取避光措施)。采样后,样品应尽快分析。记录采样现场温度和大气压力。
表1 亚硝酸钠标准溶液系列
3. 样品的测定
采样后于暗处放置15 min,将样品移入1 cm 比色皿中,按照绘制标准曲线的方法和条件测定空白和样品吸光度。
采样后于暗处放置15 min,将样品移入1 cm 比色皿中,按照绘制标准曲线的方法和条件测定空白和样品吸光度。
三、结果计算
C(NOx)=(A-A0-a)×V/(b×0.76×V0)
式中:
C(NOx)——空气中Nox 的浓度(以NO2 计),mg/m3;
0.76——NO2(气)转化成NO2-(液)的系数;
V0——换算为标准状态下的采样体积,mL;
A——样品溶液吸光度;
A0——试剂空白吸光度;
a——回归方程截距;
b——回归方程的斜率。
注意事项
1. 吸收液应避免在空气中长时间暴露,以免吸收空气中的氮氧化物而使试剂空白值增高。日光照射能使吸收液显色,因此,在采样、运送及存放过程中,都应采取避光措施。
2. 采样完毕,如吸收液体积显著减小,要用水补充到原来的体积。
3. 三氧化二铬-石英砂适合于在空气湿度30%~70%时使用,湿度大于70%时应勤换氧化管。当发现氧化管吸湿变绿时应及时更换。氧化管中三氧化二铬石英砂板结会使采样系统阻力增大,影响流量,应更换。
4. 吸收液受三氧化二铬污染时,溶液呈黄棕色,该样品作废。
5. 氧化剂也可采用酸性高锰酸钾溶液,不受空气湿度影响,无毒,使用寿命长,便于长时间采样用。
来源:丁香实验